JP2008064030A - 燃料ポンプ - Google Patents
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Abstract
【課題】 高導電性成分が燃料中に含まれている場合であっても、ターミナルの電気腐食を抑制できる燃料ポンプを提供する。
【解決手段】 燃料を圧送するポンプ部と、ポンプ部を駆動させるモータ部と、整流子と摺動して電流を整流子に流すブラシと、ブラシに弾性力を付勢してブラシを整流子に押し付けるブラシスプリングと、ブラシを介してモータ部の駆動源となる電力が外部から供給される正極側外部接続ターミナル51および負極側外部接続ターミナル52と、正極ターミナルおよび前記負極ターミナルを支持する絶縁体のターミナル支持部材と、を備える。そして、ターミナル支持部材を構成するモールド部50Mに、ブラシスプリングと当接して前記弾性力の反力を受ける荷重受け部501を設ける。
【選択図】図1
【解決手段】 燃料を圧送するポンプ部と、ポンプ部を駆動させるモータ部と、整流子と摺動して電流を整流子に流すブラシと、ブラシに弾性力を付勢してブラシを整流子に押し付けるブラシスプリングと、ブラシを介してモータ部の駆動源となる電力が外部から供給される正極側外部接続ターミナル51および負極側外部接続ターミナル52と、正極ターミナルおよび前記負極ターミナルを支持する絶縁体のターミナル支持部材と、を備える。そして、ターミナル支持部材を構成するモールド部50Mに、ブラシスプリングと当接して前記弾性力の反力を受ける荷重受け部501を設ける。
【選択図】図1
Description
本発明は、燃料を圧送する電動の燃料ポンプに関する。
従来より、ケース部材の内部にポンプ部およびモータ部を配置した燃料ポンプが知られている(特許文献1、2参照)。図11は特許文献1の構造を説明する燃料ポンプの全体面であり、この図11に示すように、に燃料の吐出口44を有する吐出側カバー40と、吸入口221を有するケース部材11、22とは、内部に燃料通路46、14を形成する。また、吐出側カバー40内には絶縁体のベアリングホルダ30が配置されている。
そして、インペラ23等により構成されるポンプ部20は、電機子13等により構成されるモータ部10により駆動して、燃料を吸入口221から吸入して吐出口44に向けて圧送する。
そして、インペラ23等により構成されるポンプ部20は、電機子13等により構成されるモータ部10により駆動して、燃料を吸入口221から吸入して吐出口44に向けて圧送する。
図12は吐出側カバー40およびベアリングホルダ30を示す図11の分解図であり、この図12に示すように、ベアリングホルダ30には正極ターミナルおよび負極ターミナル52が組み付けられている。これらの正極ターミナルおよび負極ターミナル52には、モータ部10の駆動源となる電力が外部から供給される。
そして、両ターミナル52には荷重受け部56aが設けられており、この荷重受け部56aには、図示しないブラシスプリングの一端が当接する。ブラシスプリングの他端は図示しないブラシに当接し、ブラシはブラシスプリングの弾性力により整流子15に押し付けられる。そして、両ターミナル52に設けられた荷重受け部56aは、ブラシスプリングの弾性力を受ける。
そして、両ターミナル52には荷重受け部56aが設けられており、この荷重受け部56aには、図示しないブラシスプリングの一端が当接する。ブラシスプリングの他端は図示しないブラシに当接し、ブラシはブラシスプリングの弾性力により整流子15に押し付けられる。そして、両ターミナル52に設けられた荷重受け部56aは、ブラシスプリングの弾性力を受ける。
図11中の矢印L1〜L4は燃料の流れを示すものであり、ポンプ部20が駆動すると吸入口221から燃料が吸入され(矢印L1参照)、ハウジング11内部の燃料通路14を流通し(矢印L2参照)、その後、吐出側カバー40内部の燃料通路46を流通して(矢印L3参照)、吐出口44から吐出される(矢印L4参照)。
ここで、特許文献1記載の燃料ポンプはガソリン燃料用のポンプであるのに対し、近年では、高濃度アルコール混合燃料、バイオエタノールおよびエタノール100%燃料等のガソリンの代替燃料の需要が高まっている。そして、これらのガソリン代替燃料には導電性の高い成分が燃料中に含まれているため、従来のガソリン燃料用のポンプをそのままガソリン代替燃料を対象とした燃料ポンプに適用させようとすると、次に説明する問題が生じる。
すなわち、特許文献1記載の燃料ポンプでは、ブラシスプリングの弾性力を受ける荷重受け部56aを両ターミナル52に設けているため、両ターミナル52が燃料通路46内にて露出せざるを得なくなり、両ターミナル52の全体が燃料に晒されている(図11中の矢印L3参照)。そして、上述の如く導電性の高い成分が燃料中に含まれていると、その燃料中に晒されている両ターミナル52には電気化学的腐食(以下、単に電気腐食と呼ぶ。)が生じてしまい、ひいては、ターミナル52の導通不良や折損を招いてしまう。
そこで、本発明の目的は、高導電性成分が燃料中に含まれている場合であっても、ターミナルの電気腐食を抑制できる燃料ポンプを提供することにある。
請求項1記載の発明では、正極ターミナルおよび負極ターミナルを支持する絶縁体のターミナル支持部材を備え、このターミナル支持部材に、ブラシスプリングと当接して弾性力の反力を受ける荷重受け部が設けられている。これによれば、正極ターミナルおよび負極ターミナルに荷重受け部を設けることを廃止して、例えば樹脂モールド等により両ターミナルを覆うことができるので、両ターミナルに荷重受け部を設けた従来構造に比べて、燃料通路内における両ターミナルの露出面積を小さくできる。或いは、露出しないようにできる。よって、高導電性成分を燃料中に含むガソリン代替燃料を対象とした場合であっても、両ターミナルの電気腐食を抑制でき、両ターミナルの導通不良や折損の恐れを低減できる。
請求項2記載の発明では、電機子の回転軸を支持する絶縁体のベアリングホルダを備え、ケース部材は、燃料の吐出口が形成された吐出側カバーを有しており、ターミナル支持部材は、ベアリングホルダおよび吐出側カバーとは別体に樹脂成形された部材であるとともに、吐出側カバーとベアリングホルダとの間に挟み込まれて支持されている。
ここで、燃料ポンプの組み付け過程において、ベアリングホルダおよび吐出側カバーとの間にターミナル支持部材を挟み込んだ状態では、ブラシに接続されているピグテールがベアリングホルダに引っ掛かる等の理由により、ブラシスプリングが荷重受け部とベアリングホルダとに挟まれて弾性変形している場合がある。
ここで、燃料ポンプの組み付け過程において、ベアリングホルダおよび吐出側カバーとの間にターミナル支持部材を挟み込んだ状態では、ブラシに接続されているピグテールがベアリングホルダに引っ掛かる等の理由により、ブラシスプリングが荷重受け部とベアリングホルダとに挟まれて弾性変形している場合がある。
このような場合に対し、請求項4記載の発明では、ターミナル支持部材およびベアリングホルダの一方には凸部が形成され、他方には、凸部が圧入される凹部が形成されている。そのため、上述した組み付け過程においてブラシスプリングが弾性変形したとしても、この弾性変形の力によりターミナル支持部材がベアリングホルダから浮き上がってしまうといった不具合を回避できる。
以下、本発明の一実施形態に係る燃料ポンプを、図1〜図10に基づいて説明する。
なお、図1〜図10に示す燃料ポンプは、例えば車両などの燃料タンクの内部に装着されるインタンク式のポンプである。従って、燃料ポンプの全体が燃料に漬かった状態となり得る。そして、燃料ポンプは燃料タンクの内部の燃料をエンジンに供給する。なお、対象とする燃料は、高濃度アルコール混合燃料、バイオエタノールおよびエタノール100%燃料等の導電性の高い成分が含まれた燃料である。
なお、図1〜図10に示す燃料ポンプは、例えば車両などの燃料タンクの内部に装着されるインタンク式のポンプである。従って、燃料ポンプの全体が燃料に漬かった状態となり得る。そして、燃料ポンプは燃料タンクの内部の燃料をエンジンに供給する。なお、対象とする燃料は、高濃度アルコール混合燃料、バイオエタノールおよびエタノール100%燃料等の導電性の高い成分が含まれた燃料である。
図2は燃料ポンプ全体を示す断面図であり、はじめに図2を用いて燃料ポンプの全体構造を説明する。
燃料ポンプは、モータ部10と、モータ部10により駆動して吸入した燃料を昇圧するポンプ部20とを備えている。
燃料ポンプは、モータ部10と、モータ部10により駆動して吸入した燃料を昇圧するポンプ部20とを備えている。
モータ部10はブラシ付きの直流モータである。燃料ポンプは略円筒状のハウジング11を備えている。ハウジング11の内壁面には、周方向へ永久磁石12が環状に設置されている。永久磁石12の内周側には、環状の永久磁石12と同心円上に電機子13が配置されている。すなわち、ハウジング11の内部空間には電機子13が回転可能に収容されている。
電機子13は、コア133と、コア133の外周に巻かれたコイル(図示せず)とを有している。整流子15は、円板状に形成されており、電機子13のポンプ部20とは反対側に設置されている。また、整流子15は、回転方向に並べて配置された複数のセグメント151を有している。セグメント151は、例えばカーボンで形成されており、セグメント151同士は、空隙及び絶縁樹脂材により電気的に絶縁されている。
また、整流子15は、弾性部材としてのブラシスプリング71、72(図3参照)により押し付けられているブラシ61、62(図3参照)と接触する。ブラシスプリング71およびブラシ61は正極側、ブラシスプリング72およびブラシ62は負極側を示す。なお、図2ではブラシスプリング71、72およびブラシ61、62の図示を省略している。
また、整流子15は、弾性部材としてのブラシスプリング71、72(図3参照)により押し付けられているブラシ61、62(図3参照)と接触する。ブラシスプリング71およびブラシ61は正極側、ブラシスプリング72およびブラシ62は負極側を示す。なお、図2ではブラシスプリング71、72およびブラシ61、62の図示を省略している。
ポンプ部20は、ケーシング21およびカバーポンプ22の間に配置されるインペラ23等を有している。ケーシング21およびカバーポンプ22は、略C字形状のポンプ流路24を形成している。ケーシング21とカバーポンプ22の間には、インペラ23が回転可能に収容されている。
ケーシング21は、ハウジング11の軸方向において一方の端部側に圧入により固定されている。ケーシング21の中央部には、ベアリング25が設置されている。カバーポンプ22は、ケーシング21に被せられた状態でハウジング11の一方の端部にかしめなどにより固定されている。電機子13のシャフト131(回転軸)は、一方の端部がベアリング25により回転可能に径方向に支持されている。シャフト131の他方の端部は、ベアリング26により回転可能に径方向に支持されている。
カバーポンプ22は燃料を吸入する吸入口221を有している。ポンプ流路24において周縁部に羽根溝を有するインペラ23が回転すると、図示しない燃料タンクの内部の燃料は吸入口221からポンプ流路24に吸入される。ポンプ流路24に吸入された燃料はインペラ23の回転により昇圧され、モータ部10の空間14へ吐出される。
ハウジング11の他方の端部、すなわちケーシング21およびカバーポンプ22とは反対側には、ベアリングホルダ30および吐出側カバー40が設置されている。ベアリングホルダ30は吐出側カバー40とハウジング11との間に挟み込まれて固定され、吐出側カバー40はかしめによりハウジング11に固定されている。
なお、特許請求の範囲に記載の「ケース部材」は、本実施形態ではハウジング11およびカバーポンプ22から構成されている。
なお、特許請求の範囲に記載の「ケース部材」は、本実施形態ではハウジング11およびカバーポンプ22から構成されている。
吐出側カバー40は燃料吐出部41を有しており、この燃料吐出部41は、燃料通路42を開閉する逆止弁43を有している。そして、燃料ポンプの内部における燃料の圧力が所定値よりも大きくなると、逆止弁43は燃料通路42を開放する。そして、ポンプ部20により昇圧された燃料は燃料吐出部41の吐出口44から、該吐出口44に接続された図示しない配管を通じて燃料ポンプの外部へ供給される。
図3は、ベアリングホルダ30、吐出側カバー40および吐出側カバー40の内部に配置された種々の部品を示す分解図であり、図3(a)は正面を、図3(b)は側面を示す2面図である。
図3に示すように、ベアリングホルダ30と吐出側カバー40との間には、後に詳述するモールド体50が挟み込まれて固定されている。また、ベアリングホルダ30には、ブラシ61、62が軸方向に移動可能に組み付けられている。ブラシ61、62の上端面はブラシスプリング71、72により下方に付勢され、ブラシスプリング71、72の上端面は、モールド体50の荷重受け部501に当接している。
図3に示すように、ベアリングホルダ30と吐出側カバー40との間には、後に詳述するモールド体50が挟み込まれて固定されている。また、ベアリングホルダ30には、ブラシ61、62が軸方向に移動可能に組み付けられている。ブラシ61、62の上端面はブラシスプリング71、72により下方に付勢され、ブラシスプリング71、72の上端面は、モールド体50の荷重受け部501に当接している。
次に、本実施形態の要部であるモールド体50の構造について、図4〜図7および図1を用いて詳述する。
モールド体50は、図6に示す組付体50Kを樹脂にてモールドすることにより図1に示す状態に形成される。先ず、組付体50Kの構造を以下に説明する。
モールド体50は、図6に示す組付体50Kを樹脂にてモールドすることにより図1に示す状態に形成される。先ず、組付体50Kの構造を以下に説明する。
<組付体50Kの構造>
図6の分解図である図4に示すように、組付体50Kは、外部接続ターミナル51、52、チョークコイル53、54およびブラシターミナル55、56を、絶縁体のホルダ57に組み付けて構成されている。外部接続ターミナル51、チョークコイル53およびブラシターミナル55は正極側、外部接続ターミナル52、チョークコイル54およびブラシターミナル56は負極側を示す。なお、外部接続ターミナル51、52は特許請求の範囲に記載のターミナルに相当する。
図6の分解図である図4に示すように、組付体50Kは、外部接続ターミナル51、52、チョークコイル53、54およびブラシターミナル55、56を、絶縁体のホルダ57に組み付けて構成されている。外部接続ターミナル51、チョークコイル53およびブラシターミナル55は正極側、外部接続ターミナル52、チョークコイル54およびブラシターミナル56は負極側を示す。なお、外部接続ターミナル51、52は特許請求の範囲に記載のターミナルに相当する。
外部接続ターミナル51、52、チョークコイル53、54、ブラシターミナル55、56およびブラシ61、62の各々は電気的に接続されている。そして、図示しない外部ターミナルと接続する外部接続ターミナル51、52には、燃料ポンプ外部からの電力が供給され、チョークコイル53、54、ブラシターミナル55、56、ブラシ61、62の順に電気が流れる。そして、ブラシ61、62から上述の整流子15を介して電機子13のコイル(図示せず)に電力が供給される。
チョークコイル53、54は、ブラシ61、62が整流子15の各セグメント151と順次摺動するときに発生する電気雑音(例えば高周波成分)を低減するためのものである。また、チョークコイル53、54は、円柱状のコア531、541に巻線532、542を巻き回して構成されており、コア531および巻線532は正極側、コア541および巻線542は負極側を示す。
図5はホルダ57単体を示す3面図であり、図5(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は底面図である。また、図6は、外部接続ターミナル51、52、チョークコイル53、54およびブラシターミナル55、56をホルダ57に組み付けた状態、すなわち組付体50Kを示す3面図であり、図6(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。
そして、図5に示すように、ホルダ57には挿入穴571、572、573が上面側から形成されており、図6に示すように、挿入穴571には外部接続ターミナル51、52が圧入され、挿入穴572にはチョークコイル53、54が挿入され、挿入穴573にはブラシターミナル55、56が圧入されている。
そして、図5に示すように、ホルダ57には挿入穴571、572、573が上面側から形成されており、図6に示すように、挿入穴571には外部接続ターミナル51、52が圧入され、挿入穴572にはチョークコイル53、54が挿入され、挿入穴573にはブラシターミナル55、56が圧入されている。
図4および図6に示すように、外部接続ターミナル51、52の接続部511、521と、チョークコイル53、54の巻線532、542の接続部533、543とは、熱かしめ又はフュージングにより接続されている。また、巻線532、542の接続部534、544と、ブラシターミナル55、56の接続部551、561とは、熱かしめ又はフュージングにより接続されている。また、ブラシターミナル55、56の接続部552、562と、ブラシ61、62に接続されたピグテール(撚り線)611、621とは、熱かしめ又はフュージングにより接続されている。
次に、ホルダ57の挿入穴572にチョークコイル53、54を組み付ける構造を、図5(a)および図7を用いてより詳細に説明する。なお、図7では負極側のチョークコイル54に対する挿入穴572の構造についてのみ記載しているが、正極側のチョークコイル53に対する挿入穴572の構造も同様であるため、説明を省略する。
図7は、図5(a)のVII−O−VII断面を示す断面図であり、挿入穴572の内周面574とチョークコイル54の巻線542との間には隙間が形成されている。そして、上述の如く組付体50Kを樹脂モールドするにあたり、この隙間には樹脂が圧入充填される。
図7は、図5(a)のVII−O−VII断面を示す断面図であり、挿入穴572の内周面574とチョークコイル54の巻線542との間には隙間が形成されている。そして、上述の如く組付体50Kを樹脂モールドするにあたり、この隙間には樹脂が圧入充填される。
挿入穴572内部には、巻線542の接続部543側の部分が配置される挿入溝574と、接続部544側の部分が配置される挿入溝575が形成されている。これらの挿入溝574、575の内面と巻線542との間に形成される隙間にも、上述の樹脂が圧入充填される。
そして、挿入溝574、575の下端部には、コア541の挿入側端面を係止して軸方向の移動を規制するコア用ストッパ576が形成されている。なお、コア用ストッパ576の領域は、図5(a)中の符号576に示す斜線部分である。
このコア用ストッパ576により、樹脂の圧入充填時にコア541が下方に移動してしまうことを防止できる。
このコア用ストッパ576により、樹脂の圧入充填時にコア541が下方に移動してしまうことを防止できる。
また、挿入穴572の内周面577の下端部には、巻線542の挿入側端面を係止して軸方向の移動を規制する巻線用ストッパ578が形成されている。なお、巻線用ストッパ578の領域は、図5(a)中の符号578に示す斜線部分である。
この巻線用ストッパ578により、樹脂の圧入充填時に巻線542が下方に移動してしまうことを防止できる。
この巻線用ストッパ578により、樹脂の圧入充填時に巻線542が下方に移動してしまうことを防止できる。
ここで、巻線542はコア541に対して圧密の状態で巻き回されており、コア541は巻線542によって締め付けられた状態となっている。従って、巻線542はコア541から自重により下方に移動してしまうことはない。すると、チョークコイル54を挿入穴572に組み付ける際に、単純にチョークコイル54を挿入穴572に挿入しただけでは、巻線542は巻線用ストッパ578に当接するものの、コア541はコア用ストッパ576には当接しない。そこで、樹脂にてモールドする前に、チョークコイル54を挿入穴572に挿入した後、コア541のみを下方に押し付けてコア541をコア用ストッパ576に押し付ける組み付け作業を行っている。
また、ホルダ57には、挿入穴572にチョークコイル53、54を挿入する挿入口578と、挿入口578の反対側に形成されて挿入穴572の内部と外部とを連通する貫通孔579とが形成されている。
そして、挿入穴572内に樹脂を圧入してチョークコイル53、54を樹脂モールドするにあたり、挿入口578から挿入穴572の内部に樹脂を圧入させている。そして、圧入された樹脂は貫通孔579から挿入穴572の外部に流出することとなる。そのため、挿入穴572が貫通孔579を有しない袋小路状の形状である場合に比べて、挿入穴572の内周面577と巻線532、542との間における樹脂の流動性を向上できるので、挿入穴572の内周面577と巻線532、542との隙間における樹脂の充填不良を低減することができる。
そして、挿入穴572内に樹脂を圧入してチョークコイル53、54を樹脂モールドするにあたり、挿入口578から挿入穴572の内部に樹脂を圧入させている。そして、圧入された樹脂は貫通孔579から挿入穴572の外部に流出することとなる。そのため、挿入穴572が貫通孔579を有しない袋小路状の形状である場合に比べて、挿入穴572の内周面577と巻線532、542との間における樹脂の流動性を向上できるので、挿入穴572の内周面577と巻線532、542との隙間における樹脂の充填不良を低減することができる。
<モールド体50の構造>
次に、以上の如く構成された組付体50Kを樹脂モールドすることにより形成されるモールド体50の詳細構造を、図1を用いて説明する。図1(a)〜(c)はモールド体50を示す3面図であり、図1(d)は図1(b)のI矢視図である。
次に、以上の如く構成された組付体50Kを樹脂モールドすることにより形成されるモールド体50の詳細構造を、図1を用いて説明する。図1(a)〜(c)はモールド体50を示す3面図であり、図1(d)は図1(b)のI矢視図である。
モールド体50は、モールド部50Mおよび組付体50Kから構成されており、組付体50Kのうち次に説明する部分以外はモールド部50Mに覆われている。モールド部50Mの底面には、図1(d)にて斜線を付した部分であるホルダ57の底面が露出している。また、モールド部50Mの上面からは、図1(a)〜(c)にて斜線を付した部分である外部接続ターミナル51、52が延出している。また、モールド部50Mの側面からは、図1(a)〜(d)にて斜線を付した部分であるブラシターミナル55、56の接続部552、562が延出している。
このように、絶縁体のホルダ57に組み付けられた正極側の外部接続ターミナル51および負極側の外部接続ターミナル52は、樹脂モールドされる。外部接続ターミナル51、52、チョークコイル53、54およびブラシターミナル55、56の燃料通路46内における露出面積を小さくできる。よって、両外部接続ターミナル51、52の電気腐食を抑制でき、両外部接続ターミナル51、52の導通不良や折損の恐れを低減できる。
なお、本実施形態では、ホルダ57およびモールド部50Mが特許請求の範囲に記載の「ターミナル支持部材」に相当する。
なお、本実施形態では、ホルダ57およびモールド部50Mが特許請求の範囲に記載の「ターミナル支持部材」に相当する。
<モールド体50の組み付け構造>
次に、ベアリングホルダ30および吐出側カバー40へのモールド体50の固定構造について、図8および図9を用いて詳述する。
図8はベアリングホルダ30単体を示す4面図であり、図8(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は上面図である。また、図9はベアリングホルダ30にモールド体50を組み付けた状態を示す4面図であり、図9(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は上面図である。
次に、ベアリングホルダ30および吐出側カバー40へのモールド体50の固定構造について、図8および図9を用いて詳述する。
図8はベアリングホルダ30単体を示す4面図であり、図8(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は上面図である。また、図9はベアリングホルダ30にモールド体50を組み付けた状態を示す4面図であり、図9(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は上面図である。
この図8に示すように、ベアリングホルダ30にはモールド体50に向けて延出する凸部37が形成されている。一方、モールド部50Mから露出しているホルダ57の底面には、前記凸部37が圧入される凹部57aが形成されている。そして、図9に示すように、凸部37と凹部57aとの圧入によりモールド体50はベアリングホルダ30に固定されている。
上記圧入による固定は、ベアリングホルダ30の上方から吐出側カバー40を被せてハウジング11にかしめ固定するまでの間、モールド体50をベアリングホルダ30に仮り組みしておくための固定であり、吐出側カバー40をハウジング11にかしめ固定した状態においては、モールド体50はベアリングホルダ30と吐出側カバー40との間に挟み込まれて固定されている(図9(a)中の二点鎖線参照)。
因みに、ベアリングホルダ30は、軸方向に延びる係止部31を有しており、この係止部31は、永久磁石12を周方向に係止して位置決めする。また、ベアリングホルダ30には、ベアリング26が圧入されてベアリング26を保持するベアリング保持穴32が形成されている。
また、ベアリングホルダ30は、上方に延びるブラシ保持部33を有しており、ブラシ保持部33には上下方向に延びるブラシ保持穴34が形成されている。ブラシ保持穴34の内部には、ブラシ61、62およびブラシスプリング71、72が保持されており、ブラシ61、62はブラシ保持穴34の内部にて上下方向に移動可能に保持されている。また、ブラシ保持部33の側方には、ピグテール611、621が配置される切欠穴35が形成されている。
また、ベアリングホルダ30には、燃料通路を構成する貫通穴36が形成されており、この貫通穴36を通じて、ハウジング11内部の燃料が吐出側カバー40内部へ流入する。
また、ベアリングホルダ30は、上方に延びるブラシ保持部33を有しており、ブラシ保持部33には上下方向に延びるブラシ保持穴34が形成されている。ブラシ保持穴34の内部には、ブラシ61、62およびブラシスプリング71、72が保持されており、ブラシ61、62はブラシ保持穴34の内部にて上下方向に移動可能に保持されている。また、ブラシ保持部33の側方には、ピグテール611、621が配置される切欠穴35が形成されている。
また、ベアリングホルダ30には、燃料通路を構成する貫通穴36が形成されており、この貫通穴36を通じて、ハウジング11内部の燃料が吐出側カバー40内部へ流入する。
図1および図9に示すように、モールド体50のうちモールド部50Mの上面部分には、正極側の外部接続ターミナル51と負極側の外部接続ターミナル52との間にて延出する凸部502が形成されている。この凸部502は、図9(d)に示す如く両外部接続ターミナル51、52を仕切るように、モールド部50Mの上面に沿って延びる形状である。そして、正極側の外部接続ターミナル51の根元部分512(図1(b)参照)と、負極側の外部接続ターミナル52の根元部分522とは、凸部502により隔てられている。
また、吐出側カバー40の内面のうち前記凸部502と対向する部分には、凸部502の凸面に沿った形状の凹部45が形成されている。凹部45も凸部502と同様にして両外部接続ターミナル51、52を仕切るように延びる形状である。
これにより、モールド部50Mの上面と吐出側カバー40の内面との間に形成される隙間503(図9(a)参照)の形状が、凸部502と凹部45により蛇行した形状となる。よって、正極側の外部接続ターミナル51の根元部分512と負極側の外部接続ターミナル52の根元部分512との沿面距離が、凸部502および凹部45を有しない場合に比べて長くなる。よって、上記隙間503に存在する燃料により両ターミナル51、52が電気腐食してしまうことを抑制できる。
また、吐出側カバー40の内面のうち前記凸部502と対向する部分には、凸部502の凸面に沿った形状の凹部45が形成されている。凹部45も凸部502と同様にして両外部接続ターミナル51、52を仕切るように延びる形状である。
これにより、モールド部50Mの上面と吐出側カバー40の内面との間に形成される隙間503(図9(a)参照)の形状が、凸部502と凹部45により蛇行した形状となる。よって、正極側の外部接続ターミナル51の根元部分512と負極側の外部接続ターミナル52の根元部分512との沿面距離が、凸部502および凹部45を有しない場合に比べて長くなる。よって、上記隙間503に存在する燃料により両ターミナル51、52が電気腐食してしまうことを抑制できる。
また、吐出側カバー40の外面には、正極側の外部接続ターミナル51および負極側の外部接続ターミナル52を内部に収容するコネクタハウジング47(図2参照)が形成されている。そして、図10(d)に示すように、コネクタハウジング47の内部には隔壁473が形成されており、この隔壁473によりコネクタハウジング47の内部空間は、正極側の外部接続ターミナル51が収容される空間471と、負極側の外部接続ターミナル52が収容される空間472とに仕切られている。換言すれば、隔壁473は両外部接続ターミナル51、52を仕切るように延びる形状である。
これにより、正極側の外部接続ターミナル51および負極側の外部接続ターミナル52のうちコネクタハウジング47内に位置する部分についての両ターミナル51、52間の沿面距離が、隔壁473を有しない場合に比べて長くなる。よって、上記コネクタハウジング47内に浸入した燃料により両ターミナル51、52が電気腐食してしまうことを抑制できる。
これにより、正極側の外部接続ターミナル51および負極側の外部接続ターミナル52のうちコネクタハウジング47内に位置する部分についての両ターミナル51、52間の沿面距離が、隔壁473を有しない場合に比べて長くなる。よって、上記コネクタハウジング47内に浸入した燃料により両ターミナル51、52が電気腐食してしまうことを抑制できる。
そして、外部接続ターミナル51、52と図示しない外部ターミナルとの接続はコネクタ結合によりなされている。すなわち、外部ターミナルが有するコネクタハウジング(図示せず)とコネクタハウジング47とを嵌合させると、外部接続ターミナル51、52と外部ターミナルとが電気的に接続されるように構成されている。
そして、これらの両コネクタハウジング47内には燃料タンク内の燃料が浸入可能となっており、コネクタハウジング47内にて両外部接続ターミナル51、52は燃料に触れることとなる。
そして、これらの両コネクタハウジング47内には燃料タンク内の燃料が浸入可能となっており、コネクタハウジング47内にて両外部接続ターミナル51、52は燃料に触れることとなる。
図10は、ベアリングホルダ30にモールド体50を組み付けた図9に示す組付体に、吐出側カバー40を組み付けた状態を示す4面図であり、図10(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は上面図である。
この図10に示すように、外部接続ターミナル51、52は吐出側カバー40の上面から延出して露出している。この状態の外部接続ターミナル51、52には、図示しない外部ターミナルが接続される。この接続にあたり、外部接続ターミナル51、52に外部ターミナルを圧入して接続するようにしてもよいし、吐出側カバー40の上面にコネクタハウジングを形成し、外部ターミナルのコネクタハウジングとコネクタ嵌合するようにして接続してもよい。
この図10に示すように、外部接続ターミナル51、52は吐出側カバー40の上面から延出して露出している。この状態の外部接続ターミナル51、52には、図示しない外部ターミナルが接続される。この接続にあたり、外部接続ターミナル51、52に外部ターミナルを圧入して接続するようにしてもよいし、吐出側カバー40の上面にコネクタハウジングを形成し、外部ターミナルのコネクタハウジングとコネクタ嵌合するようにして接続してもよい。
次に、図10に示す組付体を組み付けるその手順を説明する。
<ターミナル組付工程>
先ず、図4に示す如く、ホルダ57の挿入穴571、573の各々に、外部接続ターミナル51、52、およびブラシターミナル55、56を圧入する。また、ホルダ57の挿入穴572にチョークコイル53、54を挿入する。この挿入にあたり、巻線532、542の挿入側端面が巻線用ストッパ578に当接させ、その後、コア541を押してコア541の挿入側端面をコア用ストッパ576に当接させる。以上により、外部接続ターミナル51、52、チョークコイル53、54およびブラシターミナル55、56がホルダ57に組み付けられる。
<ターミナル組付工程>
先ず、図4に示す如く、ホルダ57の挿入穴571、573の各々に、外部接続ターミナル51、52、およびブラシターミナル55、56を圧入する。また、ホルダ57の挿入穴572にチョークコイル53、54を挿入する。この挿入にあたり、巻線532、542の挿入側端面が巻線用ストッパ578に当接させ、その後、コア541を押してコア541の挿入側端面をコア用ストッパ576に当接させる。以上により、外部接続ターミナル51、52、チョークコイル53、54およびブラシターミナル55、56がホルダ57に組み付けられる。
その後、熱かしめ又はフュージングにより以下の箇所を接続する。すなわち、外部接続ターミナル51、52の接続部511、521と、チョークコイル53、54の接続部533、543とを接続し、チョークコイル53、54の接続部534、544とブラシターミナル55、56の接続部551、561とを接続し、ブラシターミナル55、56の接続部552、562とピグテール611、621とを接続する。
以上により、図6に示す組付体50Kが形成される。
以上により、図6に示す組付体50Kが形成される。
<モールド工程>
次に、組付体50Kのうちホルダ57の底面、外部接続ターミナル51、52およびブラシターミナル55、56の接続部552、562以外の部分を、樹脂によりモールドする。なお、挿入穴572内に樹脂を圧入してチョークコイル53、54を樹脂モールドするにあたり、溶融樹脂を、挿入口578の側から挿入穴572の内部に圧入させて貫通孔579から挿入穴572の外部に流出させる。これにより、挿入穴572の内周面574とチョークコイル54の巻線542との間に形成されている隙間には樹脂が圧入充填される。
以上により、モールド部50Mおよび組付体50Kからなる図1に示すモールド体50が形成される。
次に、組付体50Kのうちホルダ57の底面、外部接続ターミナル51、52およびブラシターミナル55、56の接続部552、562以外の部分を、樹脂によりモールドする。なお、挿入穴572内に樹脂を圧入してチョークコイル53、54を樹脂モールドするにあたり、溶融樹脂を、挿入口578の側から挿入穴572の内部に圧入させて貫通孔579から挿入穴572の外部に流出させる。これにより、挿入穴572の内周面574とチョークコイル54の巻線542との間に形成されている隙間には樹脂が圧入充填される。
以上により、モールド部50Mおよび組付体50Kからなる図1に示すモールド体50が形成される。
<モールド体組付工程>
次に、ベアリングホルダ30のブラシ保持部33に、ブラシ61、62およびブラシスプリング71、72を挿入する。その後、ベアリングホルダ30の凸部37にモールド体50の凹部57aを圧入することで、ブラシ61、62およびブラシスプリング71、72を保持した状態のベアリングホルダ30にモールド体50を仮組みする。
ここで、上記仮組みの状態では、ベアリングホルダ30のうち切欠穴35の最下端に位置する下端部351に、ピグテール611、621が引っ掛かる。すると、ブラシスプリング71、72は、ピグテール611、621が引っ掛かった状態のブラシ61、62と荷重受け部501とに挟まれて弾性変形する。これに対し、本実施形態では、上述のごとくベアリングホルダ30とモールド体50とは凸部37および凹部57aにより圧入固定されているので、上記弾性変形による力によってモールド体50がベアリングホルダ30から浮き上がってしまうことを防止できる。よって、組み付け作業性を向上できる。
次に、ベアリングホルダ30のブラシ保持部33に、ブラシ61、62およびブラシスプリング71、72を挿入する。その後、ベアリングホルダ30の凸部37にモールド体50の凹部57aを圧入することで、ブラシ61、62およびブラシスプリング71、72を保持した状態のベアリングホルダ30にモールド体50を仮組みする。
ここで、上記仮組みの状態では、ベアリングホルダ30のうち切欠穴35の最下端に位置する下端部351に、ピグテール611、621が引っ掛かる。すると、ブラシスプリング71、72は、ピグテール611、621が引っ掛かった状態のブラシ61、62と荷重受け部501とに挟まれて弾性変形する。これに対し、本実施形態では、上述のごとくベアリングホルダ30とモールド体50とは凸部37および凹部57aにより圧入固定されているので、上記弾性変形による力によってモールド体50がベアリングホルダ30から浮き上がってしまうことを防止できる。よって、組み付け作業性を向上できる。
その後、ベアリングホルダ30の上方から吐出側カバー40を被せて、ベアリングホルダ30と吐出側カバー40との間にモールド体50を挟み込む。これにより、モールド体50は吐出側カバー40の内部に収容された状態で保持されて、図10に示す組付体が形成される。
その後、図10に示す組付体を、ハウジング11のうちポンプ部20と反対側の端部に挿入し、吐出側カバー40をハウジング11にかしめ固定することで、図2に示す状態の燃料ポンプが製造される。
その後、図10に示す組付体を、ハウジング11のうちポンプ部20と反対側の端部に挿入し、吐出側カバー40をハウジング11にかしめ固定することで、図2に示す状態の燃料ポンプが製造される。
次に、上記構成による燃料ポンプの作動を簡単に説明する。
外部接続ターミナル51、52に外部から電力が供給されると、供給された電気は、チョークコイル53、54、ブラシターミナル55、56、ピグテール611、621およびブラシ61、62を順に流れ、整流子15のセグメント151に流れる。すると、電機子13が回転し、電機子13のシャフト131とともにインペラ23が回転する。
外部接続ターミナル51、52に外部から電力が供給されると、供給された電気は、チョークコイル53、54、ブラシターミナル55、56、ピグテール611、621およびブラシ61、62を順に流れ、整流子15のセグメント151に流れる。すると、電機子13が回転し、電機子13のシャフト131とともにインペラ23が回転する。
その結果、図示しない燃料タンク内の燃料が、吸入口221から吸入されてインペラ23の回転により昇圧される。そして、昇圧された燃料は、モータ部10の空間14へ吐出され、ハウジング11内部のうち電機子13の周囲に位置する燃料通路を流通した後、貫通穴36から吐出側カバー40内部に位置する燃料通路46(図2参照)へ流入する。なお、モールド部50Mの上面と吐出側カバー40の内面との間に形成される隙間503は、吐出側カバー40内部の燃料通路46と連通しているため、燃料通路46に流入した燃料は上記隙間503にも流入し得る。
その後、吐出側カバー40内部の燃料通路46に流入した燃料は、逆止弁43を押し上げ、燃料吐出部41の吐出口44から車両の内燃機関に向けて吐出される。
その後、吐出側カバー40内部の燃料通路46に流入した燃料は、逆止弁43を押し上げ、燃料吐出部41の吐出口44から車両の内燃機関に向けて吐出される。
次に、上記構成の燃料ポンプにより奏される効果を説明する。
本実施形態の構造によれば、外部接続ターミナル51、52、ホルダ57およびモールド部50M等から構成されるモールド体50のうちモールド部50Mに、ブラシスプリング71、72の弾性荷重を受ける荷重受け部501を設けている。そして、図11に示す従来の外部接続ターミナル51、52のうち荷重受け部56aに相当する部分が、本実施形態ではモールド部50Mにより覆われており、このモールド部50Mにより覆った部分を荷重受け部501としている。
そのため、外部接続ターミナル51、52に荷重受け部56aを設けた従来構造に比べて、燃料通路46内における外部接続ターミナル51、52の露出面積を小さくできる。よって、高導電性成分を燃料中に含むガソリン代替燃料を対象とした場合であっても、外部接続ターミナル51、52の電気腐食を抑制でき、外部接続ターミナル51、52の導通不良や折損の恐れを低減できる。
本実施形態の構造によれば、外部接続ターミナル51、52、ホルダ57およびモールド部50M等から構成されるモールド体50のうちモールド部50Mに、ブラシスプリング71、72の弾性荷重を受ける荷重受け部501を設けている。そして、図11に示す従来の外部接続ターミナル51、52のうち荷重受け部56aに相当する部分が、本実施形態ではモールド部50Mにより覆われており、このモールド部50Mにより覆った部分を荷重受け部501としている。
そのため、外部接続ターミナル51、52に荷重受け部56aを設けた従来構造に比べて、燃料通路46内における外部接続ターミナル51、52の露出面積を小さくできる。よって、高導電性成分を燃料中に含むガソリン代替燃料を対象とした場合であっても、外部接続ターミナル51、52の電気腐食を抑制でき、外部接続ターミナル51、52の導通不良や折損の恐れを低減できる。
また、モールド体50をベアリングホルダ30および吐出側カバー40に組み付ける組付過程において、モールド体50とベアリングホルダ30とは凸部37および凹部57aの圧入により固定されている。そのため、上述した如く、ブラシスプリング71、72の弾性変形力によってモールド体50がベアリングホルダ30から浮き上がってしまうことを防止できる。よって、組み付け作業性を向上できる。
(他の実施形態)
上記実施形態では、荷重受け部501をモールド部50Mに設けているが、ホルダ57に荷重受け部を設けるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、ベアリングホルダ30に凸部37が形成され、ホルダ57に凹部57aが形成されているが、本発明の実施にあたり、ベアリングホルダ30の側を凹形状とし、ホルダ57の側を凸形状としてもよい。
また、上記実施形態では、ホルダ57に凹部57aを形成しているが、凸部37が圧入される凹部をモールド部50Mに形成してもよい。
上記実施形態では、荷重受け部501をモールド部50Mに設けているが、ホルダ57に荷重受け部を設けるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、ベアリングホルダ30に凸部37が形成され、ホルダ57に凹部57aが形成されているが、本発明の実施にあたり、ベアリングホルダ30の側を凹形状とし、ホルダ57の側を凸形状としてもよい。
また、上記実施形態では、ホルダ57に凹部57aを形成しているが、凸部37が圧入される凹部をモールド部50Mに形成してもよい。
また、上記実施形態では、ホルダ57とモールド部50Mとは別体に樹脂成形された部材であり、特許請求の範囲に記載のターミナル支持部材を、ホルダ57およびモールド部50Mにより構成しているが、ホルダ57とモールド部50Mとが一体に樹脂成形された部材としてもよい。
すなわち、例えばホルダ57を廃止して、図1に示すモールド部50の外形形状とホルダ57の外形形状とを合わせ持つ外形形状のターミナル支持部材を構成してもよい。また、例えばモールド部50Mを廃止して、ホルダ57のみで、図1に示すモールド部50の外形形状とホルダ57の外形形状とを合わせ持つ外形形状のターミナル支持部材を構成して、ホルダ57に荷重受け部を設けるようにしてもよい。
すなわち、例えばホルダ57を廃止して、図1に示すモールド部50の外形形状とホルダ57の外形形状とを合わせ持つ外形形状のターミナル支持部材を構成してもよい。また、例えばモールド部50Mを廃止して、ホルダ57のみで、図1に示すモールド部50の外形形状とホルダ57の外形形状とを合わせ持つ外形形状のターミナル支持部材を構成して、ホルダ57に荷重受け部を設けるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、ホルダ57およびモールド部50Mにより構成されるターミナル支持部材とベアリングホルダ30とは、それぞれ別体に樹脂成形された部材であるが、ターミナル支持部材とベアリングホルダ30とを樹脂にて一体に成形するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、外部接続ターミナル51、52、チョークコイル53、54、ブラシターミナル55、56およびをホルダ57を樹脂モールドしているが、少なくとも外部接続ターミナル51、52が樹脂モールドされていればよい。また、例えば、チョークコイル53、54、ブラシターミナル55、56およびをホルダ57のうち少なくとも1つとともに外部接続ターミナル51、52を樹脂モールドするようにしてもよい。
また、上記実施形態では、対象とする燃料を導電性の高い成分が含まれた燃料としているが、本発明が対象とする燃料は通常のガソリンであってもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
また、上記実施形態では、対象とする燃料を導電性の高い成分が含まれた燃料としているが、本発明が対象とする燃料は通常のガソリンであってもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
10:モータ部、11:ハウジング(ケース部材)、13:電機子、14:空間(燃料通路)、20:ポンプ部、21:ケーシング、22:カバーポンプ(ケース部材)、30:ベアリングホルダ、37:凸部、40:吐出側カバー、44:吐出口、45:凹部、46:燃料通路、50:モールド体、50M:モールド部(ターミナル支持部材)、50K:組付体、51:正極側外部接続ターミナル(正極ターミナル)、52:負極側外部接続ターミナル(負極ターミナル)、57:ホルダ(ターミナル支持部材)、57a:凹部、221:吸入口、501:荷重受け部。
Claims (4)
- 内部に燃料通路を形成し、燃料の吸入口および吐出口を有するケース部材と、
前記燃料通路に配置され、燃料を前記吸入口から吸入して前記吐出口に向けて圧送するポンプ部と、
前記ケース部材の内部に配置され、回転することにより前記ポンプ部を駆動する電機子、および前記電機子に設置されて前記電機子に供給される駆動電流を整流する整流子を有するモータ部と、
前記モータ部の駆動源となる電力が外部から供給される正極ターミナルおよび負極ターミナルと、
前記正極ターミナルおよび前記負極ターミナルを支持する絶縁体のターミナル支持部材と、
前記整流子と摺動して、前記正極ターミナルおよび前記負極ターミナルからの電流を前記整流子に流すブラシと、
前記ブラシに弾性力を付勢して、前記ブラシを前記整流子に押し付けるブラシスプリングと、
を備え、
前記ターミナル支持部材には、前記ブラシスプリングと当接して前記弾性力の反力を受ける荷重受け部が設けられている燃料ポンプ。 - 前記電機子の回転軸を支持する絶縁体のベアリングホルダを備え、
前記ケース部材は、燃料の吐出口が形成された吐出側カバーを有しており、
前記ターミナル支持部材は、前記ベアリングホルダおよび前記吐出側カバーとは別体に樹脂成形された部材であるとともに、前記吐出側カバーと前記ベアリングホルダとの間に挟み込まれて支持されている請求項1記載の燃料ポンプ。 - 前記ターミナル支持部材は、前記正極ターミナルおよび前記負極ターミナルが組み付けられる絶縁体のホルダと、前記正極ターミナルおよび前記負極ターミナルを樹脂モールドするモールド部とを有し、
前記荷重受け部は前記モールド部に設けられている請求項2記載の燃料ポンプ。 - 前記ターミナル支持部材および前記ベアリングホルダの一方には凸部が形成され、他方には、前記凸部が圧入される凹部が形成されている請求項2または3記載の燃料ポンプ。
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